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全局非球几何下千新星光曲线的倾角依赖性

高能天体物理现象 2021-03-17 v2

摘要

两颗中子星(NS)或一颗中子星与一颗黑洞(BH)的并合会产生一种放射性供能的暂现源,称为千新星,首次观测到是伴随引力波事件 GW170817。尽管千新星常被以球对称建模,动力学抛射物与吸积盘外流可能具有显著的不对称性。我们使用蒙特卡洛辐射转移计算来研究具有全局轴对称几何(如椭球与环)的千新星光曲线。我们发现这些模型中亮度的变化在早先时刻最为显著,随后减弱,直至在晚期光学薄阶段光曲线变得各向同性。光曲线形状与峰值时间并未被全局不对称性显著改变。我们表明视线方向的投影表面积捕捉了主要的几何效应,并据此给出对非球抛射物方向依赖性光曲线的简单解析估计。对于伴随 GW170817 的千新星,以轴比 221/21/2)的扁(长)椭球考虑不对称性,相较球状情形导致推断的抛射物质量约 40%40\% 的减少(增加)。对于某些 NS-BH 并合所预期的更极端不对称性,极到赤道取向效应预计显著更大(约 5105-10 倍)。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.00299,
  title  = {Inclination Dependence of Kilonova Light Curves from Globally Aspherical Geometries},
  author = {Siva Darbha and Daniel Kasen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.00299},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 14 figures; revised paper after reviewer's comments